从“合金墨水”到产业应用:华东理工本科生团队以柔性电子突破带动科创育人

传统电路制造面临的困局 电子产品的电路板制造长期依赖"减材制造"工艺。通过刻蚀覆铜板生产印刷电路板,需要经历十多道工序、耗时一周以上,原料利用率不足一成,产生的污染与资源浪费问题日益凸显。这个瓶颈制约了柔性电子产业的发展,也激发了科研工作者的创新思考。 突破性技术的诞生 2019年,张震博士加入华东理工大学,将研究方向锁定在柔性电子增材制造领域。团队提出了一个大胆设想:能否像印刷一样将电路"印"出来,从而实现材料的高效利用?这一想法将突破口指向了"电子墨水"技术——通过让金属颗粒自行焊接形成导电通路。 然而理想与现实之间存在巨大鸿沟。市场上现有的电子墨水存在导电性能差、附着力弱、烧结温度高等问题,高温烧结会导致柔性基材变形,无法满足实际应用需求。面对这些技术难题,师生团队没有退缩,而是选择了"自讨苦吃"的坚持。他们白天进行实验、晚上改进配方,凌晨的实验室灯火通明。经过无数次失败与尝试,团队最终发现了锡铋晶体共还原的新工艺,通过互扰成核和控温熟化技术,成功制备出高球形度的合金微球。 以此为基础研发的三元复合导电油墨——合金墨水应运而生。这一创新成果达成了烧结温度低至120摄氏度、印刷精度达到正负50微米的突破,铜微球和锡微球可在瞬间完成液相扩散焊接,形成长程连续导电通路。四年间,团队围绕该技术累计申请8项发明专利和6项软件著作权,发表4篇SCI论文,获得"挑战杯"全国特等奖、全国大学生创新创业年会"我最喜爱的项目"等10项省部级荣誉。 从实验室到生产线的跨越 科研成果的价值最终要在产业应用中得到检验。依托华理科技园的支持,团队完成了合金墨水的公斤级中试批产,并将样品送往上海理凯、厦门银方等企业进行测试验证。企业反馈令人鼓舞:合金墨水成功应用于柔性混合电子封装和柔性印刷电路板直写生产,印刷电路板经过一万次弯曲后仍保持良好的导电性能。 同时,"技术+资本"的双轮驱动机制也同步启动。校友基金和创投机构的先后跟进,为成果转化带来了持续的资金动能,使得从实验室到生产线的转化不再是遥远的梦想,而成为看得见、摸得着的现实。 人才培养的创新模式 这个科研团队的成功不仅体现在技术突破上,更体现在人才培养的创新实践中。团队负责人唐桤泽认为,科创不是"一个人的战斗",而是"一群人的马拉松"。每晚9点,团队成员固定召开"复盘会",将当天的实验数据逐一分析,找出问题所在;周末则进行更深层次的讨论,将下周任务精确到小时。这种"一天一总结、两天一讨论"的工作节奏,已成为团队的常态。 在这样的科研环境中,团队成员实现了全面成长。范世昌通过两年多的坚持,从年级中游跃升为大三专业第一,并以共同第一作者身份发表了影响因子为8的SCI论文。艺术学院的管晓彤则发挥跨学科优势,将复杂的技术转化为听众易于理解的故事,让专利墙报在展厅里"会说话"。整个团队中,8人获得北大、浙大、同济、中南等高校的直博或保研资格,3人继续在本校深造,1人签约美团后端开发岗,10人次获得国家奖学金或上海市奖学金等荣誉,2人当选"榜样力量代言人"。 创新精神的代际传递 如今,这个团队已将自身的成功经验转化为可复制的培养模式。通过"通海茶叙""朋辈讲堂"等系列分享活动,团队已累计带动来自6个学院的50余名本科生走进实验室,参与科研实践。这种"传帮带"的方式,使得创新创业的精神在校园中不断传递和扩散。 团队成员清晰而坚定:让创新创业成为一种精神追求、一种生活方式,继续成长为适应时代需要的创新型、复合型多样化人才。

从实验室到生产线,合金墨水技术的研发历程展现了高校创新人才培养与产学研协同的潜力;它不仅为行业提供了解决方案,也为青年科技人才的成长树立了榜样。在创新驱动发展的背景下,这样的"科创星火"必将点燃更广阔的天地。